JPH1095829A - 1,2−エポキシ化合物をベースとする粉末形化合物、その製法及びそれから成る1成分接着剤 - Google Patents
1,2−エポキシ化合物をベースとする粉末形化合物、その製法及びそれから成る1成分接着剤Info
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/80—Masked polyisocyanates
- C08G18/8061—Masked polyisocyanates masked with compounds having only one group containing active hydrogen
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-
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- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/58—Epoxy resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2170/00—Compositions for adhesives
- C08G2170/20—Compositions for hot melt adhesives
-
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- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 1,2−エポキシ化合物をベースとする粉末
形化合物 【解決手段】 1分子中に1個より多い1,2−エポキ
シ基及び1個又は数個のヒドロキシル基を有する1,2
−エポキシ化合物、硬化剤並びに接着剤工業で慣用の助
剤及び添加剤をベースとし、硬化剤として、不活性ブロ
ック剤及び一般式I及び/又はIIの環状アミジンを用
いてブロックされたポリイソシアナートが含有されてお
り、その際、1:0.1〜1:1のOH:NCO比で、
結合された形での環状アミジンの含有率が使用エポキシ
樹脂に対して2〜9質量%であり、かつ硬化剤がNCO
基1個当たり不活性ブロック剤0.9〜0.3モル及び環
状アミジン0.1〜0.6モルを含有する粉末形化合物。
この粉末形化合物は、1成分接着剤として使用できる。 【化1】
形化合物 【解決手段】 1分子中に1個より多い1,2−エポキ
シ基及び1個又は数個のヒドロキシル基を有する1,2
−エポキシ化合物、硬化剤並びに接着剤工業で慣用の助
剤及び添加剤をベースとし、硬化剤として、不活性ブロ
ック剤及び一般式I及び/又はIIの環状アミジンを用
いてブロックされたポリイソシアナートが含有されてお
り、その際、1:0.1〜1:1のOH:NCO比で、
結合された形での環状アミジンの含有率が使用エポキシ
樹脂に対して2〜9質量%であり、かつ硬化剤がNCO
基1個当たり不活性ブロック剤0.9〜0.3モル及び環
状アミジン0.1〜0.6モルを含有する粉末形化合物。
この粉末形化合物は、1成分接着剤として使用できる。 【化1】
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、環状アミジン及び
他のブロック剤を含有する化合物、その製法並びに1成
分接着剤系中でのその使用に関する。
他のブロック剤を含有する化合物、その製法並びに1成
分接着剤系中でのその使用に関する。
【0002】
【従来の技術】エポキシ基の高い反応性は、「化学量論
的」量の反応物又は触媒を用いる硬化を可能にする。
「化学量論的」量を用いる硬化では、樹脂と硬化剤は、
化学的結合を介して相互に結び付けられる。
的」量の反応物又は触媒を用いる硬化を可能にする。
「化学量論的」量を用いる硬化では、樹脂と硬化剤は、
化学的結合を介して相互に結び付けられる。
【0003】エポキシ樹脂分子を相互間で直接に結びつ
けることが、触媒硬化の特徴である。その際、エーテル
結合を介してのエポキシ樹脂分子の架橋が生じる。それ
は、重合触媒、例えば強塩基、第3級アミン、金属塩又
はフリーデル−クラフツ触媒を介して開始される。この
ように、例えばドイツ特許公開(DE−OS)第273
1335号明細書中には、環状アミジンを用いる1,2
−エポキシ化合物の硬化方法が記載されている。もう一
つの、全ての熱硬化性エポキシド系の約50%中で使用
される、エポキシ樹脂用の硬化剤系を構成するのは、促
進化(beschleunigt)ジシアンジアミドである。これを
ベースとする1成分接着剤は、室温で、金属接着での非
常に良好な引張剪断強さを得るという目的を追求してい
る。しかしながら、約80〜100℃の温度からは、こ
の値は急激に低下する。
けることが、触媒硬化の特徴である。その際、エーテル
結合を介してのエポキシ樹脂分子の架橋が生じる。それ
は、重合触媒、例えば強塩基、第3級アミン、金属塩又
はフリーデル−クラフツ触媒を介して開始される。この
ように、例えばドイツ特許公開(DE−OS)第273
1335号明細書中には、環状アミジンを用いる1,2
−エポキシ化合物の硬化方法が記載されている。もう一
つの、全ての熱硬化性エポキシド系の約50%中で使用
される、エポキシ樹脂用の硬化剤系を構成するのは、促
進化(beschleunigt)ジシアンジアミドである。これを
ベースとする1成分接着剤は、室温で、金属接着での非
常に良好な引張剪断強さを得るという目的を追求してい
る。しかしながら、約80〜100℃の温度からは、こ
の値は急激に低下する。
【0004】ドイツ特許公開(DE−OS)第3610
758号明細書中に初めて、ビスフェノールA−エポキ
シ樹脂を、そのエポキシ基の重合により及び付加的にそ
のヒドロキシル官能基の反応により硬化させるEP硬化
剤をベースとする粉末形被覆剤が記載されている。この
ように製造された1成分被覆は、非常に良好なラッカー
工業上の特性及び優良な耐溶剤性により優れている。し
かしながら、この系の重点は粉末ラッカーの使用にあ
り、それというのも、ドイツ特許公開第3610758
号明細書の粉末は、高められた温度でのその不充分な引
張剪断強さ(DINEN 1465)に基づいて、金属の接着には
好適ではないからである。
758号明細書中に初めて、ビスフェノールA−エポキ
シ樹脂を、そのエポキシ基の重合により及び付加的にそ
のヒドロキシル官能基の反応により硬化させるEP硬化
剤をベースとする粉末形被覆剤が記載されている。この
ように製造された1成分被覆は、非常に良好なラッカー
工業上の特性及び優良な耐溶剤性により優れている。し
かしながら、この系の重点は粉末ラッカーの使用にあ
り、それというのも、ドイツ特許公開第3610758
号明細書の粉末は、高められた温度でのその不充分な引
張剪断強さ(DINEN 1465)に基づいて、金属の接着には
好適ではないからである。
【0005】ドイツ特許(DE)第19549029号
明細書中には、金属を接着するためのエポキシド硬化剤
として好適である環状アミジン基及びウレトジオン基を
有する化合物が記載されている。この接着は非常に良好
な耐溶剤性を示す。但し、ウレタン架橋反応の進行のた
めに必要な、ウレトジオン基の分解に基づいて、比較的
高い硬化温度が必要である。
明細書中には、金属を接着するためのエポキシド硬化剤
として好適である環状アミジン基及びウレトジオン基を
有する化合物が記載されている。この接着は非常に良好
な耐溶剤性を示す。但し、ウレタン架橋反応の進行のた
めに必要な、ウレトジオン基の分解に基づいて、比較的
高い硬化温度が必要である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の基礎
にある課題は、硬化の後に非常に良好な耐温度性及び耐
溶剤性を有する接着を生じる1成分接着剤系を開発する
ことにあった。
にある課題は、硬化の後に非常に良好な耐温度性及び耐
溶剤性を有する接着を生じる1成分接着剤系を開発する
ことにあった。
【0007】
【課題を解決するための手段】意想外に、この課題を、
以下に詳述される、硬化剤として環状アミジン及び他の
不活性ブロック剤を用いてブロックされたポリイソシア
ナートを含有している、本発明による樹脂/硬化剤混合
物を提供することで解決することができた。
以下に詳述される、硬化剤として環状アミジン及び他の
不活性ブロック剤を用いてブロックされたポリイソシア
ナートを含有している、本発明による樹脂/硬化剤混合
物を提供することで解決することができた。
【0008】従って、本発明の目的物は、1分子中に1
個より多い1,2−エポキシ基及び1個又は数個のヒド
ロキシル基を有する1,2−エポキシ化合物、硬化剤並
びに接着剤工業で慣用の助剤及び添加剤をベースとす
る、優良な耐温度性及び耐溶剤性を有する粉末形化合物
であり、これは、硬化剤として、不活性ブロック剤及び
式I及び/又はII:
個より多い1,2−エポキシ基及び1個又は数個のヒド
ロキシル基を有する1,2−エポキシ化合物、硬化剤並
びに接着剤工業で慣用の助剤及び添加剤をベースとす
る、優良な耐温度性及び耐溶剤性を有する粉末形化合物
であり、これは、硬化剤として、不活性ブロック剤及び
式I及び/又はII:
【0009】
【化3】
【0010】[式中、Rは、水素又は同じ若しくは異な
る、C原子1〜10個を有するアルキル基、シクロアル
キル基、アラルキル若しくはアリール基を表す]の環状
アミジンを用いてブロックされたポリイソシアナートが
含有されており、かつその際、1:0.1〜1:1、有
利に1:0.3〜1:1のOH:NCO比で、結合され
た形での環状アミジンの含有率が、使用エポキシ樹脂に
対して2〜9質量%、有利に3〜8質量%であり、かつ
硬化剤が、NCO基1個当たり不活性ブロック剤0.9
〜0.3モル及び環状アミジン0.1〜0.6モルを含有
することを特徴とする。
る、C原子1〜10個を有するアルキル基、シクロアル
キル基、アラルキル若しくはアリール基を表す]の環状
アミジンを用いてブロックされたポリイソシアナートが
含有されており、かつその際、1:0.1〜1:1、有
利に1:0.3〜1:1のOH:NCO比で、結合され
た形での環状アミジンの含有率が、使用エポキシ樹脂に
対して2〜9質量%、有利に3〜8質量%であり、かつ
硬化剤が、NCO基1個当たり不活性ブロック剤0.9
〜0.3モル及び環状アミジン0.1〜0.6モルを含有
することを特徴とする。
【0011】本発明の目的物は、1,2−エポキシ化合
物及び硬化剤をベースとする粉末形化合物の製法でもあ
り、これは、1分子中に1個より多い1,2−エポキシ
基及び1個又は数個のヒドロキシル基を有する1,2−
エポキシ樹脂を、不活性ブロック剤及び式I及び/又は
II:
物及び硬化剤をベースとする粉末形化合物の製法でもあ
り、これは、1分子中に1個より多い1,2−エポキシ
基及び1個又は数個のヒドロキシル基を有する1,2−
エポキシ樹脂を、不活性ブロック剤及び式I及び/又は
II:
【0012】
【化4】
【0013】[式中、Rは、水素又は同じ若しくは異な
る、C原子1〜10個を有するアルキル基、シクロアル
キル基、アラルキル若しくはアリール基を表す]の環状
アミジン(イミダゾリン)を用いてブロックされたポリ
イソシアナートと、温度130〜230℃で反応させ、
その際、1:0.1〜1:1、有利に1:0.3〜1:1
のOH:NCO比で、結合された形での環状アミジンの
含有率が使用エポキシ樹脂に対して2〜9質量%、有利
に3〜8質量%であり、この硬化剤がNCO基1個当た
り不活性ブロック剤0.9〜0.3モル及び環状アミジン
0.1〜0.6モルを含有することを特徴とする。
る、C原子1〜10個を有するアルキル基、シクロアル
キル基、アラルキル若しくはアリール基を表す]の環状
アミジン(イミダゾリン)を用いてブロックされたポリ
イソシアナートと、温度130〜230℃で反応させ、
その際、1:0.1〜1:1、有利に1:0.3〜1:1
のOH:NCO比で、結合された形での環状アミジンの
含有率が使用エポキシ樹脂に対して2〜9質量%、有利
に3〜8質量%であり、この硬化剤がNCO基1個当た
り不活性ブロック剤0.9〜0.3モル及び環状アミジン
0.1〜0.6モルを含有することを特徴とする。
【0014】最後に、本発明の目的は、本発明による粉
末形化合物を1成分接着剤として使用することでもあ
る。
末形化合物を1成分接着剤として使用することでもあ
る。
【0015】環状アミジン及び他の不活性ブロック剤を
用いてブロックするために使用することができる、本発
明によるブロックされたポリイソシアナート(硬化剤)
のベースとなるポリイソシアナートは、脂肪族、脂環式
及び/又は芳香族に結合されたイソシアナト基を有する
ポリウレタン化学の任意のポリイソシアナートである。
例えば、このようなポリイソシアナート、殊にジイソシ
アナートは、Houben-Weyl, Methoden der organischen
Chemie, Bd. 14/2, 頁61〜70 又は Liebigs Annalen de
r Chemie 562, 頁75〜136中に記載されている。通常、
工業的に容易に入手可能な脂肪族及び(環状)脂肪族ジ
イソシアナート、例えば1,6−ジイソシアナトヘキサ
ン(HDI)、2,2,4−又は2,4,4−トリメチル−
ジイソシアナトヘキサン(TMDI)、1−イソシアナ
ト−3,5,5−トリメチル−3−イソシアナトメチルシ
クロヘキサン(イソホロンジイソシアナート、略してI
PDI)、3−メチル−1,5−ジイソシアナトペンタ
ン(MPDI)及び4,4′−ジイソシアナトシクロヘ
キシルメタン(HMDI)が特に有利である。
用いてブロックするために使用することができる、本発
明によるブロックされたポリイソシアナート(硬化剤)
のベースとなるポリイソシアナートは、脂肪族、脂環式
及び/又は芳香族に結合されたイソシアナト基を有する
ポリウレタン化学の任意のポリイソシアナートである。
例えば、このようなポリイソシアナート、殊にジイソシ
アナートは、Houben-Weyl, Methoden der organischen
Chemie, Bd. 14/2, 頁61〜70 又は Liebigs Annalen de
r Chemie 562, 頁75〜136中に記載されている。通常、
工業的に容易に入手可能な脂肪族及び(環状)脂肪族ジ
イソシアナート、例えば1,6−ジイソシアナトヘキサ
ン(HDI)、2,2,4−又は2,4,4−トリメチル−
ジイソシアナトヘキサン(TMDI)、1−イソシアナ
ト−3,5,5−トリメチル−3−イソシアナトメチルシ
クロヘキサン(イソホロンジイソシアナート、略してI
PDI)、3−メチル−1,5−ジイソシアナトペンタ
ン(MPDI)及び4,4′−ジイソシアナトシクロヘ
キシルメタン(HMDI)が特に有利である。
【0016】本発明の意味でのポリイソシアナートと
は、殊に、ブッロクする前に、分子増大のために、イソ
シアナート化学で慣用の鎖長延長剤、例えば水、ポリオ
ール及びポリアミンと反応させたものをも解する。その
際、鎖長延長剤をジイソシアナートに対して不足量で使
用し、即ち反応生成物は、平均的に少なくとも2個のN
CO基を含有した。
は、殊に、ブッロクする前に、分子増大のために、イソ
シアナート化学で慣用の鎖長延長剤、例えば水、ポリオ
ール及びポリアミンと反応させたものをも解する。その
際、鎖長延長剤をジイソシアナートに対して不足量で使
用し、即ち反応生成物は、平均的に少なくとも2個のN
CO基を含有した。
【0017】好適なポリオールは、ドイツ特許公開(D
E−OS)第2738270号明細書、頁10中に記載
されている。このように、例えばジオールは、エチレン
グリコール、プロパンジオール−(1,2)及び−(1,
3)、2,2−ジメチルプロパンジオール−(1,3)、
ブタンジオール−(1,4)、ヘキサンジオール−(1,
6)、2,2,4−トリメチルヘキサンジオール−(1,
6)、2,4,4−トリメチルヘキサンジオール−(1,
6)、ヘプタンジオール−(1,7)、ドデカンジオー
ル−(1,12)、オクタデセン−9,10−ジオール−
(1,12)、チオジグリコール、オクタデカンジオー
ル−(1,18)、2,4−ジメチル−2−プロピルヘプ
タンジオール−(1,3)、ブテンジオール−(1,
4)、ブチンジオール−(1,4)、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコ
ール、トランス−及びシス−1,4−シクロヘキサンジ
メタノール、トリオールは、グリセリン、ヘキサントリ
オール−(1,2,6)、1,1,1−トリメチロールプロ
パン及び1,1,1−トリメチロールエタン、並びにテト
ラオールは、ペンタエリトリットが好適である。上記の
化合物の混合物を使用することもできる。
E−OS)第2738270号明細書、頁10中に記載
されている。このように、例えばジオールは、エチレン
グリコール、プロパンジオール−(1,2)及び−(1,
3)、2,2−ジメチルプロパンジオール−(1,3)、
ブタンジオール−(1,4)、ヘキサンジオール−(1,
6)、2,2,4−トリメチルヘキサンジオール−(1,
6)、2,4,4−トリメチルヘキサンジオール−(1,
6)、ヘプタンジオール−(1,7)、ドデカンジオー
ル−(1,12)、オクタデセン−9,10−ジオール−
(1,12)、チオジグリコール、オクタデカンジオー
ル−(1,18)、2,4−ジメチル−2−プロピルヘプ
タンジオール−(1,3)、ブテンジオール−(1,
4)、ブチンジオール−(1,4)、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコ
ール、トランス−及びシス−1,4−シクロヘキサンジ
メタノール、トリオールは、グリセリン、ヘキサントリ
オール−(1,2,6)、1,1,1−トリメチロールプロ
パン及び1,1,1−トリメチロールエタン、並びにテト
ラオールは、ペンタエリトリットが好適である。上記の
化合物の混合物を使用することもできる。
【0018】ポリオールは、エチレングリコール、ドデ
カンジオール−(1,12)及び1,1,1−トリメチロ
ールプロパンが特に好適である。
カンジオール−(1,12)及び1,1,1−トリメチロ
ールプロパンが特に好適である。
【0019】鎖長延長のために好適なポリアミンとして
は、例えばエチレンジアミン−1,2、プロピレンジア
ミン−1,2、プロピレンジアミン−1,3、ブチレンジ
アミン−1,2、ブチレンジアミン−1,3、ブチレンジ
アミン−1,4、及びC1〜C4−アルキル基1個又は数
個を有してもよいヘキサメチレンジアミンを挙げるべき
である。更に、例えば公知の方法で相応するジ第一級
(diprimaer)ジアミンから、カルボニル化合物、例え
ばケトン若しくはアルデヒドとの反応及び後続する水素
化によるか又はジ第一級ジアミンをアクリル酸エステル
に付加させることにより得られるようなジ第二級ジアミ
ンを使用することもできる。
は、例えばエチレンジアミン−1,2、プロピレンジア
ミン−1,2、プロピレンジアミン−1,3、ブチレンジ
アミン−1,2、ブチレンジアミン−1,3、ブチレンジ
アミン−1,4、及びC1〜C4−アルキル基1個又は数
個を有してもよいヘキサメチレンジアミンを挙げるべき
である。更に、例えば公知の方法で相応するジ第一級
(diprimaer)ジアミンから、カルボニル化合物、例え
ばケトン若しくはアルデヒドとの反応及び後続する水素
化によるか又はジ第一級ジアミンをアクリル酸エステル
に付加させることにより得られるようなジ第二級ジアミ
ンを使用することもできる。
【0020】しかしながら、例示的に記載のポリイソシ
アナート、特に簡単なジイソシアナート、殊に脂肪族及
び/又は(環状)脂肪族に結合されたイソシアナト基を
有するものを、二量化、三量化、カルボジイミド化及び
アロファナート形成すること並びに例えばドイツ特許公
開(DE−OS)第2929150号明細書中に記載の
ようなビウレット化により分子増大することも非常に有
利である。
アナート、特に簡単なジイソシアナート、殊に脂肪族及
び/又は(環状)脂肪族に結合されたイソシアナト基を
有するものを、二量化、三量化、カルボジイミド化及び
アロファナート形成すること並びに例えばドイツ特許公
開(DE−OS)第2929150号明細書中に記載の
ようなビウレット化により分子増大することも非常に有
利である。
【0021】本発明による方法を実施するための出発物
質としては、1,6−ジイソシアナトヘキサン(HD
I)、2,2,4−又は2,4,4−トリメチルジイソシア
ナトヘキサン(TMDI)、1−イソシアナト−3,5,
5−トリメチル−3−イソシアナトメチルシクロヘキサ
ン(IPDI)及び3−メチル−1,5−ジイソシアナ
トペンタン(MPDI)の、イソシアヌレート基を有す
る誘導体が特に有利である。
質としては、1,6−ジイソシアナトヘキサン(HD
I)、2,2,4−又は2,4,4−トリメチルジイソシア
ナトヘキサン(TMDI)、1−イソシアナト−3,5,
5−トリメチル−3−イソシアナトメチルシクロヘキサ
ン(IPDI)及び3−メチル−1,5−ジイソシアナ
トペンタン(MPDI)の、イソシアヌレート基を有す
る誘導体が特に有利である。
【0022】本発明による硬化剤の製造のために好適な
環状アミジンは、ドイツ特許公開(DE−OS)第22
48776号及び同第2835029号明細書並びに B
eilstein, Handbook of Organic Chemistry, 23/3, V.
頁 364f(1991)中に一般的に、殊には頁401〜40
5(Sechsringe)中に記載されている。混合物も使用可
能である。
環状アミジンは、ドイツ特許公開(DE−OS)第22
48776号及び同第2835029号明細書並びに B
eilstein, Handbook of Organic Chemistry, 23/3, V.
頁 364f(1991)中に一般的に、殊には頁401〜40
5(Sechsringe)中に記載されている。混合物も使用可
能である。
【0023】2−フェニルイミダゾリン、2−フェニル
−4−メチルイミダゾリン、2,4−ジメチルイミダゾ
リン及び2−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロ−ピ
リミジンが特に好適である。
−4−メチルイミダゾリン、2,4−ジメチルイミダゾ
リン及び2−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロ−ピ
リミジンが特に好適である。
【0024】ポリイソシアナートをブロックするために
原則的に使用可能な不活性ブロック剤には、例えばフェ
ノール類、例えばフェノール及びp−クロロフェノー
ル、アルコール、例えばベンジルアルコール、オキシ
ム、例えばアセトンオキシム、メチルエチルケトキシ
ム、シクロペンタノンオキシム、シクロヘキサノンオキ
シム、メチルイソブチルケトキシム、メチル−t−ブチ
ルケトキシム、ジイソプロピルケトキシム、ジイソブチ
ルケトキシム、アセトフェノンオキシム、N−ヒドロキ
シ化合物、例えばN−ヒドロキシスクシンイミド及びヒ
ドロキシピリジン、ラクタム、例えばε−カプロラクタ
ム、CH−酸化合物、例えばアセト酢酸エステル及びマ
ロン酸エステル、アミン、例えばジイソプロピルアミ
ン、ヘテロ原子少なくとも1個を有する複素環式化合
物、例えばメルカプタン、ピペリジン、ピペラジン、ピ
ラゾール、イミダゾール、トリアゾール及びテトラゾー
ル、α−ヒドロキシ酸エステル、例えばグリコール酸エ
ステル及びヒドロキサム酸エステル、例えばベンジルメ
タクリロヒドロキサマートが該当する。一覧表が、例え
ば Zeno W. Wicks, Jr., Progress in Organic Coating
s 3(1975) 73-79, 9(1981) 3-28 にある。
原則的に使用可能な不活性ブロック剤には、例えばフェ
ノール類、例えばフェノール及びp−クロロフェノー
ル、アルコール、例えばベンジルアルコール、オキシ
ム、例えばアセトンオキシム、メチルエチルケトキシ
ム、シクロペンタノンオキシム、シクロヘキサノンオキ
シム、メチルイソブチルケトキシム、メチル−t−ブチ
ルケトキシム、ジイソプロピルケトキシム、ジイソブチ
ルケトキシム、アセトフェノンオキシム、N−ヒドロキ
シ化合物、例えばN−ヒドロキシスクシンイミド及びヒ
ドロキシピリジン、ラクタム、例えばε−カプロラクタ
ム、CH−酸化合物、例えばアセト酢酸エステル及びマ
ロン酸エステル、アミン、例えばジイソプロピルアミ
ン、ヘテロ原子少なくとも1個を有する複素環式化合
物、例えばメルカプタン、ピペリジン、ピペラジン、ピ
ラゾール、イミダゾール、トリアゾール及びテトラゾー
ル、α−ヒドロキシ酸エステル、例えばグリコール酸エ
ステル及びヒドロキサム酸エステル、例えばベンジルメ
タクリロヒドロキサマートが該当する。一覧表が、例え
ば Zeno W. Wicks, Jr., Progress in Organic Coating
s 3(1975) 73-79, 9(1981) 3-28 にある。
【0025】不活性ブロック剤としては、アセトンオキ
シム、メチルエチルケトキシム及びアセトフェノンオキ
シム、アセト酢酸エチルエステル、マロン酸ジエチルエ
ステル、ジイソプロピルアミン、ジメチルピラゾール、
1,2,4−トリアゾール及びベンジルメタクリロヒドロ
キサマートが特に好適である。
シム、メチルエチルケトキシム及びアセトフェノンオキ
シム、アセト酢酸エチルエステル、マロン酸ジエチルエ
ステル、ジイソプロピルアミン、ジメチルピラゾール、
1,2,4−トリアゾール及びベンジルメタクリロヒドロ
キサマートが特に好適である。
【0026】アセトフェノンオキシムが非常に特に有利
である。
である。
【0027】当然ながら、これらの不活性ブロック剤の
混合物を使用することもできる。
混合物を使用することもできる。
【0028】本発明により硬化剤として使用される、記
載の一般式の環状アミジン及び不活性ブロック剤を用い
てブロックされているポリイソシアナートは、成分を2
0〜110℃、有利に40〜80℃の温度で反応させる
ことにより製造することができる。その際、ポリイソシ
アナート、環状アミジン及び不活性ブロック剤を、NC
O基1個当たり不活性ブロック剤0.9〜0.3モル及び
環状アミジン0.1〜0.6モルに相当するような量で使
用する。通常、この反応は、不活性溶剤、例えば芳香族
炭化水素、エステル又はケトン中で実施する。アセトン
が溶剤として特に有利であることが実証された。しかし
ながら、融液中で作業することもできる。ポリイソシア
ナートのブロックは、ドイツ特許(DE)第27297
04号明細書中に記載の、ブロックされたポリイソシア
ナートの製造と同様にして行う。
載の一般式の環状アミジン及び不活性ブロック剤を用い
てブロックされているポリイソシアナートは、成分を2
0〜110℃、有利に40〜80℃の温度で反応させる
ことにより製造することができる。その際、ポリイソシ
アナート、環状アミジン及び不活性ブロック剤を、NC
O基1個当たり不活性ブロック剤0.9〜0.3モル及び
環状アミジン0.1〜0.6モルに相当するような量で使
用する。通常、この反応は、不活性溶剤、例えば芳香族
炭化水素、エステル又はケトン中で実施する。アセトン
が溶剤として特に有利であることが実証された。しかし
ながら、融液中で作業することもできる。ポリイソシア
ナートのブロックは、ドイツ特許(DE)第27297
04号明細書中に記載の、ブロックされたポリイソシア
ナートの製造と同様にして行う。
【0029】鎖長延長剤を使用する場合には、不活性溶
剤中のポリイソシアナートの溶液に、記載の種類のポリ
オール及び/又はポリアミンを20〜110℃、有利に
40〜80℃で添加し、鎖長延長剤の使用された反応性
水素原子1個当たりNCO基1個が反応されるまで、こ
の温度で更に加熱する。ポリイソシアナートとポリオー
ルとの反応を促進するために、有利に触媒、例えば金属
塩及び/又は金属錯体を、硬化可能な組成物の重量に対
して約0.01〜2.0質量%、特に0.02〜0.5質量
%の量で使用することができる。ジブチルスズジラウレ
ート(DBTL)が触媒として特に好適である。ポリイ
ソシアナートとポリアミンとの反応では、通常、触媒の
添加は必要ではない。
剤中のポリイソシアナートの溶液に、記載の種類のポリ
オール及び/又はポリアミンを20〜110℃、有利に
40〜80℃で添加し、鎖長延長剤の使用された反応性
水素原子1個当たりNCO基1個が反応されるまで、こ
の温度で更に加熱する。ポリイソシアナートとポリオー
ルとの反応を促進するために、有利に触媒、例えば金属
塩及び/又は金属錯体を、硬化可能な組成物の重量に対
して約0.01〜2.0質量%、特に0.02〜0.5質量
%の量で使用することができる。ジブチルスズジラウレ
ート(DBTL)が触媒として特に好適である。ポリイ
ソシアナートとポリアミンとの反応では、通常、触媒の
添加は必要ではない。
【0030】本発明による化合物を製造するためには、
次いで第1工程の反応生成物(鎖長延長されたポリイソ
シアナートの溶液)を次の反応工程中で不活性ブロック
剤及び環状アミジンと、変えられていない温度で反応さ
せる。その際、両方の化合物を、鎖長延長されたポリイ
ソシアナートの溶液に少量づつ添加する。添加の終了の
後に、反応が完了するまで更に加熱する。その後に、真
空中での蒸留により溶剤を除去する。
次いで第1工程の反応生成物(鎖長延長されたポリイソ
シアナートの溶液)を次の反応工程中で不活性ブロック
剤及び環状アミジンと、変えられていない温度で反応さ
せる。その際、両方の化合物を、鎖長延長されたポリイ
ソシアナートの溶液に少量づつ添加する。添加の終了の
後に、反応が完了するまで更に加熱する。その後に、真
空中での蒸留により溶剤を除去する。
【0031】本発明による硬化剤は、OH基含有EP樹
脂と相溶性である。エポキシ樹脂/硬化剤混合物は、1
30〜230℃の温度で45〜5分かけて、高められた
温度での改良された引張強さを有する接着を製造するた
めに優良に好適である。
脂と相溶性である。エポキシ樹脂/硬化剤混合物は、1
30〜230℃の温度で45〜5分かけて、高められた
温度での改良された引張強さを有する接着を製造するた
めに優良に好適である。
【0032】本発明による混合物の製造には、1分子中
にヒドロキシル基1個又は数個を有するエポキシ化合物
が好適である。これは、ビスフェノールAとエピクロロ
ヒドリンとを、nが2〜9でのモル比(n):(n+
1)で反応させることにより得られるエポキシ樹脂であ
る。約800〜3500のエポキシ当量及び300〜2
50のOH当量を有するエポキシ樹脂が特に好適であ
る。
にヒドロキシル基1個又は数個を有するエポキシ化合物
が好適である。これは、ビスフェノールAとエピクロロ
ヒドリンとを、nが2〜9でのモル比(n):(n+
1)で反応させることにより得られるエポキシ樹脂であ
る。約800〜3500のエポキシ当量及び300〜2
50のOH当量を有するエポキシ樹脂が特に好適であ
る。
【0033】場合により、更なるエポキシ化合物、例え
ば多官能性のウレタン基含有エポキシドを使用すること
もできる。OH基及び/若しくはNH基を有するオリゴ
マー又はポリマー、例えばポリオールポリアクリレート
を、接着剤系の撓み性の向上のために使用することも可
能である。
ば多官能性のウレタン基含有エポキシドを使用すること
もできる。OH基及び/若しくはNH基を有するオリゴ
マー又はポリマー、例えばポリオールポリアクリレート
を、接着剤系の撓み性の向上のために使用することも可
能である。
【0034】本発明による接着剤の製造で、必要な場合
には、被覆分野で慣用の添加剤、例えば接着助剤、レベ
リング剤、充填剤、顔料、染料、UV安定剤及び酸化安
定剤を共に使用することができる。
には、被覆分野で慣用の添加剤、例えば接着助剤、レベ
リング剤、充填剤、顔料、染料、UV安定剤及び酸化安
定剤を共に使用することができる。
【0035】本発明による接着剤配合物の製造は、個々
の成分(EP樹脂、ブロック剤及び環状アミジンでマス
クされた、場合により鎖長延長されたポリイソシアナー
ト、並びに場合により添加剤)を、不活性溶剤中で均質
化するか又は粉砕し、混合し、80〜150℃で押し出
すか又は80〜130℃で混練して行う。溶剤中での均
質化の後に、溶剤を真空中で留去する。上記の方法の1
つに従って製造された、室温にある均質化された混合物
を、次いでミルを用いて500μm未満に粉砕する。結
合剤混合物の製造では、(ブロックされた形での)環状
アミジン含有率が、樹脂及び硬化剤からの総計に対して
2〜8質量%、有利に3〜6質量%であるように留意し
なければならない。従って、硬化剤の割合は、OH基が
反応することなしに、その環状アミジン含有率が触媒作
用によりEP樹脂を硬化させるのに充分である(エポキ
シ基の重合)ように選択する。同時に、この樹脂のOH
基と、硬化温度で脱ブロックされた、硬化剤のイソシア
ナト基との反応によりエポキシ樹脂の架橋を達成する。
但し、このウレタン反応では、EP基はそのままであ
る。
の成分(EP樹脂、ブロック剤及び環状アミジンでマス
クされた、場合により鎖長延長されたポリイソシアナー
ト、並びに場合により添加剤)を、不活性溶剤中で均質
化するか又は粉砕し、混合し、80〜150℃で押し出
すか又は80〜130℃で混練して行う。溶剤中での均
質化の後に、溶剤を真空中で留去する。上記の方法の1
つに従って製造された、室温にある均質化された混合物
を、次いでミルを用いて500μm未満に粉砕する。結
合剤混合物の製造では、(ブロックされた形での)環状
アミジン含有率が、樹脂及び硬化剤からの総計に対して
2〜8質量%、有利に3〜6質量%であるように留意し
なければならない。従って、硬化剤の割合は、OH基が
反応することなしに、その環状アミジン含有率が触媒作
用によりEP樹脂を硬化させるのに充分である(エポキ
シ基の重合)ように選択する。同時に、この樹脂のOH
基と、硬化温度で脱ブロックされた、硬化剤のイソシア
ナト基との反応によりエポキシ樹脂の架橋を達成する。
但し、このウレタン反応では、EP基はそのままであ
る。
【0036】接着させるべき支持体上への1成分接着剤
の施与は、例えば静電粉末吹き付け、流動浸漬塗装、静
電流動浸漬塗装、融解(Anschmelzen)又は篩いかけ(A
ufsieben)により行う。接合部材の清浄にされた表面
を、本発明による接着剤系で被覆し、別の接着させるべ
き接合部材を載せた後に、この接着を、例えば好適な道
具又は重りを用いて固定させる。硬化を130〜230
℃で45〜5分かけて行う。
の施与は、例えば静電粉末吹き付け、流動浸漬塗装、静
電流動浸漬塗装、融解(Anschmelzen)又は篩いかけ(A
ufsieben)により行う。接合部材の清浄にされた表面
を、本発明による接着剤系で被覆し、別の接着させるべ
き接合部材を載せた後に、この接着を、例えば好適な道
具又は重りを用いて固定させる。硬化を130〜230
℃で45〜5分かけて行う。
【0037】本発明による方法を、種々の材料、例えば
金属、軽金属、しかしながら非金属性材料、例えばガラ
ス、セラミック又はプラスチックの接着にも使用するこ
とができる。
金属、軽金属、しかしながら非金属性材料、例えばガラ
ス、セラミック又はプラスチックの接着にも使用するこ
とができる。
【0038】本発明による方法に従って製造された金属
接着は、現在市場にある、エポキシドをベースとする1
成分金属接着剤とは、引張剪断試験(DIN EN 1465)に
従う耐温度性に関して明らかに異なっている。更に、本
発明による粉末形被覆は、攻撃的溶剤、例えばメチルエ
チルケトンに対する優良な耐溶剤性により優れている。
接着は、現在市場にある、エポキシドをベースとする1
成分金属接着剤とは、引張剪断試験(DIN EN 1465)に
従う耐温度性に関して明らかに異なっている。更に、本
発明による粉末形被覆は、攻撃的溶剤、例えばメチルエ
チルケトンに対する優良な耐溶剤性により優れている。
【0039】
A 本発明による硬化剤の一般的製造規定 例A)1 ジブチルスズジラウレート0.1質量%を含有してい
る、1−イソシアナト−3,5,5−トリメチル−3−イ
ソシアナトメチルシクロヘキサンのイソシアヌレートの
約65%アセトン溶液に、約60℃でオクタデカノール
−1、アセトフェノンオキシム及び環状アミジンを少量
づつ添加する。活性水素を含有している全化合物の添加
の終了の後に、NCO含有率が<0.5%までに低下す
るまで、約60℃で更に加熱する。引き続き、アセトン
を真空中で留去する。
る、1−イソシアナト−3,5,5−トリメチル−3−イ
ソシアナトメチルシクロヘキサンのイソシアヌレートの
約65%アセトン溶液に、約60℃でオクタデカノール
−1、アセトフェノンオキシム及び環状アミジンを少量
づつ添加する。活性水素を含有している全化合物の添加
の終了の後に、NCO含有率が<0.5%までに低下す
るまで、約60℃で更に加熱する。引き続き、アセトン
を真空中で留去する。
【0040】例A)2中での、1−イソシアナト−3,
5,5−トリメチル−3−イソシアナトメチルシクロヘ
キサンのイソシアヌレートとアセトフェノンオキシム及
び環状アミジンとの反応を、例A)1中に記載の方法と
同様にして行う。
5,5−トリメチル−3−イソシアナトメチルシクロヘ
キサンのイソシアヌレートとアセトフェノンオキシム及
び環状アミジンとの反応を、例A)1中に記載の方法と
同様にして行う。
【0041】例A)3 ジブチルスズジラウレート0.1質量%を含有してい
る、1−イソシアナト−3,5,5−トリメチル−3−イ
ソシアナトメチルシクロヘキサンのイソシアヌレート
2モルの約65%アセトン溶液に、約60℃でエチレン
グリコール1モルを約10分かけて撹拌下に配量添加
し、使用1 OH当量に対して1 NCO当量が反応す
るまで、この温度で更に加熱する。その後に、アセトフ
ェノンオキシム2.7モル及び環状アミジン1.3モルを
少量ずつ添加する。添加の終了の後に、NCO含有率が
<0.5%までに低下するまで、約60℃で更に加熱す
る。引き続き、アセトンを真空中で留去する。
る、1−イソシアナト−3,5,5−トリメチル−3−イ
ソシアナトメチルシクロヘキサンのイソシアヌレート
2モルの約65%アセトン溶液に、約60℃でエチレン
グリコール1モルを約10分かけて撹拌下に配量添加
し、使用1 OH当量に対して1 NCO当量が反応す
るまで、この温度で更に加熱する。その後に、アセトフ
ェノンオキシム2.7モル及び環状アミジン1.3モルを
少量ずつ添加する。添加の終了の後に、NCO含有率が
<0.5%までに低下するまで、約60℃で更に加熱す
る。引き続き、アセトンを真空中で留去する。
【0042】例A)4〜6での更なる硬化剤の製造は、
例A)3中に記載の方法と同様にして行う。例A)5で
のポリイソシアナートとポリアミンとの反応では、触媒
の添加は必ずしも必要ではない。
例A)3中に記載の方法と同様にして行う。例A)5で
のポリイソシアナートとポリアミンとの反応では、触媒
の添加は必ずしも必要ではない。
【0043】
【表1】
【0044】B エポキシ樹脂 下記の接着剤の例中で、ビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル(ビスフェノールA及びエピクロロヒドリン
からの反応生成物)タイプの固体エポキシ樹脂を使用す
る。製造者の報告によると、それは、850〜940の
エポキシ当量、0.106〜0.118のエポキシ価、
0.33のヒドロキシル価及び80〜100℃の融点を
有する。
ルエーテル(ビスフェノールA及びエピクロロヒドリン
からの反応生成物)タイプの固体エポキシ樹脂を使用す
る。製造者の報告によると、それは、850〜940の
エポキシ当量、0.106〜0.118のエポキシ価、
0.33のヒドロキシル価及び80〜100℃の融点を
有する。
【0045】C エポキシ樹脂−粉末接着剤 溶液中での本発明による接着剤の一般的製造 硬化剤及びエポキシ樹脂を、場合により添加剤、例えば
ヒドロキシアクリレートと一緒に、不活性溶剤、例えば
アセトン中に溶かす。均質かつ透明な溶液が得られた後
に、溶剤を真空中で除去し、固体を小さく砕き、ミル中
で粒径<500μmまでに粉砕する。引き続き、重量が
一定になるまで、この物質を後乾燥させる。
ヒドロキシアクリレートと一緒に、不活性溶剤、例えば
アセトン中に溶かす。均質かつ透明な溶液が得られた後
に、溶剤を真空中で除去し、固体を小さく砕き、ミル中
で粒径<500μmまでに粉砕する。引き続き、重量が
一定になるまで、この物質を後乾燥させる。
【0046】融液中での本発明による接着剤の一般的製
造 生成物(硬化剤及びエポキシ樹脂)を、場合により上記
の添加剤と一緒に、プラストグラフ中で80〜130℃
で混練する。次いで、この冷却された固体混合物を、粒
径<500μmまでに粉砕する。
造 生成物(硬化剤及びエポキシ樹脂)を、場合により上記
の添加剤と一緒に、プラストグラフ中で80〜130℃
で混練する。次いで、この冷却された固体混合物を、粒
径<500μmまでに粉砕する。
【0047】押出機中での均質化の際に、この粉砕され
た生成物を差し当たりエッジランナー中で乾燥で混合
し、引き続き80〜150℃で押し出す。冷めた後に、
押出物を砕き、ミル上で粒径<500μmまでに粉砕す
る。
た生成物を差し当たりエッジランナー中で乾燥で混合
し、引き続き80〜150℃で押し出す。冷めた後に、
押出物を砕き、ミル上で粒径<500μmまでに粉砕す
る。
【0048】本発明による接着剤の施与 本発明による接着剤配合物を、脱脂されかつ粗面化され
た規格鋼板(ST 1405)上に100μm篩を介して施与
する。これに関する代替法は、粒径<100μmまでに
粉砕された接着剤の静電粉末吹き付け及び融液からの施
与である。
た規格鋼板(ST 1405)上に100μm篩を介して施与
する。これに関する代替法は、粒径<100μmまでに
粉砕された接着剤の静電粉末吹き付け及び融液からの施
与である。
【0049】接着を、DIN EN 1465に従って
実施する。異なる温度で実験室用空気循環乾燥器中で硬
化されたこれらの金属接着の耐引張剪断性を、第2表中
に記載した。
実施する。異なる温度で実験室用空気循環乾燥器中で硬
化されたこれらの金属接着の耐引張剪断性を、第2表中
に記載した。
【0050】
【表2】
Claims (11)
- 【請求項1】 1分子中に1個より多い1,2−エポキ
シ基及び1個又は数個のヒドロキシル基を有する1,2
−エポキシ化合物、硬化剤並びに接着剤工業で慣用の助
剤及び添加剤をベースとする、優良な耐温度性及び耐溶
剤性を有する粉末形化合物において、硬化剤として、不
活性ブロック剤及び一般式I及び/又はII: 【化1】 [式中、Rは、水素又は同じ若しくは異なる、C原子1
〜10個を有するアルキル基、シクロアルキル基、アラ
ルキル若しくはアリール基を表す]の環状アミジンを用
いてブロックされたポリイソシアナートを含有してお
り、その際、1:0.1〜1:1、有利に1:0.3〜
1:1のOH:NCO比で、結合された形での環状アミ
ジンの含有率が使用エポキシ樹脂に対して2〜9質量
%、有利に3〜8質量%であり、かつ硬化剤がNCO基
1個当たり不活性ブロック剤0.9〜0.3モル及び環状
アミジン0.1〜0.6モルを含有していることを特徴と
する粉末形化合物。 - 【請求項2】 OH:NCO比が1:0.3〜1:1で
あり、結合された形での環状アミジンの含有率が使用エ
ポキシ樹脂に対して3〜8質量%である、請求項1に記
載の粉末形化合物。 - 【請求項3】 ビスフェノールA及びエピクロロヒドリ
ンを、nが2〜9であるモル比(n):(n+1)で反
応させることにより得られる1,2−エポキシ化合物
を、エポキシ樹脂として含有している、請求項1又は2
に記載の粉末形化合物。 - 【請求項4】 アセトンオキシム、メチルエチルケトキ
シム及びアセトフェノンオキシム、アセト酢酸エチルエ
ステル、マロン酸ジエチルエステル、ジイソプロピルア
ミン、ジメチルピラゾール、1,2,4−トリアゾール並
びにベンジルメタクリロヒドロキサマートから選択され
た不活性ブロック剤を含有している、請求項1から3の
いずれかに記載の粉末形化合物。 - 【請求項5】 不活性ブロック剤がアセトフェノンオキ
シムである、請求項1から4のいずれかに記載の粉末形
化合物。 - 【請求項6】 1,6−ジイソシアナトヘキサン(HD
I)、2,2,4−又は2,4,4−トリメチル−ジイソシ
アナトヘキサン(TMDI)、1−イソシアナト−3,
5,5−トリメチル−3−イソシアナトメチルシクロヘ
キサン(イソホロンジイソシアナート、略してIPD
I)、3−メチル−1,5−ジイソシアナトペンタン
(MPDI)及び4,4′−ジイソシアナトシクロヘキ
シルメタン(HMDI)から選択された(環状)脂肪族
ジイソシアナートの基を含有している、請求項1から5
のいずれかに記載の粉末形化合物。 - 【請求項7】 鎖長延長のために、水、ポリオール及び
/又はポリアミンを使用する、請求項1から6のいずれ
かに記載の粉末形化合物。 - 【請求項8】 ブロックする前に、二量化、三量化、カ
ルボジイミド化及びアロファナート形成並びにビウレッ
ト化により鎖長延長が行われる、請求項1から7のいず
れかに記載の粉末形化合物。 - 【請求項9】 硬化剤をブロックするために、2−フェ
ニルイミダゾリン、2−フェニル−2−メチルイミダゾ
リン及び2,4−ジメチルイミダゾリンを使用する、請
求項1から8のいずれかに記載の粉末形化合物。 - 【請求項10】 1,2−エポキシ化合物及び硬化剤を
ベースとする粉末形化合物の製法において、1分子中に
1個より多い1,2−エポキシ基及び1個又は数個のヒ
ドロキシル基を有するエポキシ樹脂を、不活性ブロック
剤及び一般式I及び/又はII: 【化2】 [式中、Rは水素又は同じ若しくは異なる、C原子1〜
10個を有するアルキル基、シクロアルキル基、アラル
キル若しくはアリール基を表す]の環状アミジン(イミ
ダゾリン)でブロックされたポリイソシアナートを含有
する硬化剤と温度130〜230℃で反応させ、その
際、1:0.1〜1:1、有利に1:0.3〜1:1のO
H:NCO比で、結合された形での環状アミジンの含有
率が、使用エポキシ樹脂に対して2〜9質量%、有利に
3〜8質量%であり、かつその硬化剤がNCO基1個当
たり不活性ブロック剤0.9〜0.3モル及び環状アミジ
ン0.1〜0.6モルを含有することを特徴とする、1,
2−エポキシ化合物及び硬化剤をベースとする粉末形化
合物の製法。 - 【請求項11】 1成分接着剤としての粉末形被覆剤の
使用。
Applications Claiming Priority (2)
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| JPH1095829A true JPH1095829A (ja) | 1998-04-14 |
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-
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-
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